ID.nl logo
Zekerheid & gemak

Stator, rotor en freewheel: zo werkt een e-bike

De belangrijkste onderdelen waarop een elektrische fiets zich onderscheidt van de traditionele stadsfiets zijn de accu en de motor. Beiden kunnen niet zonder elkaar en zijn van essentieel belang bij de elektrische aandrijving van een e-bike. Maar hoe werken die onderdelen precies en hoe zorgen ze ervoor dat de elektrische fiets in beweging komt? In dit artikel leggen we het je haarfijn uit.

PCM heeft samen met onze collega's van Computer!Totaal en Kieskeurig.nl een grote test van e-bike-accu's gedaan. De resultaten zijn nu gratis te downloaden.

De accu zorgt voor de stroomtoevoer van de elektromotor in de e-bike en zit achterop bij de bagagedrager of in het frame van de fiets verwerkt. De accu is opgebouwd uit meerdere accucellen, die met elkaar verbonden zijn en samen de capaciteit van de accu bepalen. Deze capaciteit wordt uitgedrukt in wattage per uur. Hoe hoger deze waarde, hoe langer de fiets meegaat op één acculading en/of hoe groot de actieradius van een e-bike is. Uiteraard hangt het verbruik ook af van het gebruik en de overige onderdelen van de fiets, zoals de typen sensoren en het soort motor.

Soort accu

De meest gebruikte soort accu in een e-bike is de Lithium-ion-batterij (kortweg: Li-ion). Door de hoge energiedichtheid kunnen deze accu’s meer stroom opslaan, terwijl het gewicht van de batterij beperkt is. Dat zorgt er weer voor dat een elektrische fiets langer meegaat op één acculading.

Ander typen accu zijn de Nikkel Methaalhydride (Nimh) en de Lithium-ion-polymeer (LiPo). De Nimh-accu is relatief groot en ontlaadt snel, vandaar dat dit type nauwelijks meer verkrijgbaar is. De LiPo-accu komt steeds vaker voor en is eigenlijk de verbeterde versie van de Li-ion omdat hij langer meegaat op één acculading. Ze zijn ook een stuk duurder.

Sensoren

E-bikes zijn uitgerust met één of meerdere sensoren. Deze sensoren bepalen wanneer de motor zijn werk moet doen, maar ook de mate van ondersteuning tijdens de fietstocht. De meest bekende typen zijn de trapkrachtsensor en de rotatiesensor.

Een rotatiesensor zit op elke e-bike en registreert of de trappers van een fiets worden gebruikt. Dit is voor de motor het signaal om ondersteuning te bieden. Het voordeel is dat de gebruiker direct ondersteuning krijgt tijdens het optrekken. In combinatie met het rijprogramma wordt uiteindelijk de ondersteuning door de motor bepaald.

Een trapkrachtsensor geeft door hoeveel kracht er op de pedalen wordt gezet. Het type programma dat de fietser kiest en de kracht die uitgeoefend wordt op de trappers, bepaalt uiteindelijk hoeveel ondersteuning de motor geeft. Daarbij geldt: hoe harder de fietser trapt, hoe hoger de snelheid. De sensor zorgt voor een heel natuurlijk gevoel van fietsen, wat met name fijn is in heuvelachtige gebieden. Deze sensor is doorgaan wat duurder dan een rotatiesensor en vraagt wat meer van de accu, waardoor de actieradius van de fiets wat lager ligt.

Sommige e-bikes hebben ook een snelheidssensor die voor een nauwkeurige afstelling van je snelheid zorgt. Een elektrische fiets biedt namelijk maar tot een snelheid van maximaal 25 kilometer per uur aan ondersteuning.

Borstelloze elektromotor

E-bikes maken gebruik van een zogenoemde borstelloze elektromotor. Deze is opgebouwd uit twee hoofdgedeelten: de stator en de rotor. De stator zit vast aan het frame van de fiets, de rotor is het deel dat kan draaien. De rotatie is mogelijk doordat beide onderdelen zijn uitgerust met magnetisch materiaal. Daarbij trekt de magneet in het vaste gedeelte (stator) de magneet in het draaiende gedeelte (rotor) telkens naar zich toe. Om te zorgen dat de rotor vervolgens niet tot stilstand komt vanwege de magnetische aantrekkingskracht, moeten de magneet in de stator van polariteit veranderen zodat de beweging gecontinueerd wordt.

Om de polariteit te veranderen, moet een van de magneten een elektromagneet zijn in de vorm van een spoel van koperdraad. Als daar stroom doorheen loopt, ontstaat er magnetische kracht. Als de stroomrichting wordt omgedraaid door middel van wisselstroom, verandert de elektromagneet ook van polariteit. Door deze techniek, maakt de rotor (het ronddraaiende gedeelte) dus een continue beweging. De rotor zit vast aan het wiel, waardoor de e-bike in beweging komt.

Plaats motor

De motor van een e-bike kan op drie verschillende plekken in een fiets zitten: het voorwiel, in het midden bij de trapas, of in het achterwiel. De motortechniek van de drie verschillende typen is grotendeels hetzelfde, al is er één belangrijk verschil: bij een naafmotor (in voor- en achterwiel) draait de rotor met de permanente magneet om het magnetisch veld van de stator heen, terwijl bij de middenmotor de permanente magneet juist binnen de stator draait.

Freewheel

Een e-bike is niet alleen maar elektrisch aangedreven: dankzij de combinatie van elektriciteit en spierkracht onderscheidt de elektrische fiets zich van bijvoorbeeld een snor- of bromfiets. Dit is mogelijk dankzij het freewheel bij het achterwiel. Deze zorgt ervoor dat de beweging die door de elektromotor tot stand komt wordt gescheiden van de beweging die de fietser zelf maakt. Dit is mogelijk doordat de ene helft van het freewheel aan de rotor vastzit, terwijl de andere helft verbonden is met de achterste tandwielen. Het voortandwiel drijft via de ketting de achtertandwielen aan. Het trapmechanisme kan op die manier volledig losstaan van de rotor.

De e-bike onderscheidt zich dus dankzij een slim staaltje elektrotechniek van een traditionele stadsfiets. De ontwikkeling van deze onderdelen gaat snel en daardoor worden e-bikes steeds geavanceerder en kunnen elektrische fietsen steeds meer kilometers afleggen met één aaculading.

Download hier de gratis PDF met de testresultaten van de E-bike Accutest.

▼ Volgende artikel
Kingdom Come: Deliverance komt naar Xbox Game Pass
Huis

Kingdom Come: Deliverance komt naar Xbox Game Pass

Microsoft heeft bekendgemaakt welke spellen er de komende dagen en weken op Xbox Game Pass verschijnen. Een van die spellen is Kingdom Come: Deliverance.

Dat meldde het bedrijf op Xbox Wire. Het middeleeuwse avontuur van Warhorse staat bekend om zijn uitzonderlijke realisme, waarbij alle acties van de speler gevolgen hebben. De game is sinds enkele jaren weer populair geworden door de komst van het geprezen vervolg.

Hieronder zijn de toevoegingen van de komende weken te vinden, waaronder twee spellen die al sinds gisteren op Xbox Game Pass zijn verschenen:

  • Final Fantasy 2 (Xbox Series-consoles, pc en cloud) – Sinds gisteren speelbaar via Game Pass Ultimate, Premium, PC Game Pass

  • Like A Dragon: Pirate Yakuza in Hawaii (console, pc, handheld en cloud) – Sinds gisteren speelbaar via Game Pass Ultimate, Premium, PC Game Pass

  • Madden NFL 26 (console, pc en cloud) – Vanaf 5 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, PC Game Pass

  • Paw Patrol Rescue Wheels: Championship (console, pc, handheld en cloud) – Vanaf 5 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, Premium, PC Game Pass

  • Relooted (Xbox Series-consoles, pc en cloud) – Vanaf 10 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, PC Game Pass

  • BlazBlue Entropy Effect X (Xbox Series-consoles, pc en cloud) – Vanaf 12 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, PC Game Pass

  • Roadside Research (Game Preview) (Xbox Series-consoles, pc en cloud) – Vanaf 12 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, PC Game Pass

  • Starsand Island (Xbox Series-consoles, pc en cloud) – Vanaf 12 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, PC Game Pass

  • High on Life 2 (Xbox Series-consoles, pc en cloud) – Vanaf 13 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, PC Game Pass

  • Kingdom Come Deliverance (console, pc en cloud) – Vanaf 13 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, Premium, PC Game Pass

  • Avatar: Frontiers of Pandora (Xbox Series-consoles, pc, handheld en cloud) – Vanaf 17 februari speelbaar via Game Pass Ultimate, PC Game Pass

  • Avowed (Xbox Series-consoles, pc en cloud) – Vanaf 17 februari ook speelbaar via Game Pass Premium

Tot slot werd bekendgemaakt dat Madden NFL 24 op 15 februari van Xbox Game Pass verdwijnt.

View post on X
Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Flitsmeister zet er een punt achter: wat zijn je alternatieven? [UPDATE]
Huis

Flitsmeister zet er een punt achter: wat zijn je alternatieven? [UPDATE]

Verwarring bij veel automobilisten vanmorgen. Wie Flitsmeister gebruikt, kreeg de melding dat de app er een punt achter zet. Gevalletje marketingblunder: je moet dat namelijk niet te letterlijk nemen, zegt het bedrijf nu haastig. Er wordt alleen gestopt met een aantal diensten. Welke dat zijn, dat is nog niet bekend. Hoe het ook zij: misschien heb je inmiddels je Flitsmeister-abonnement opgezegd of vind je de berichtgeving zó onduidelijk dat je dat alsnog wilt doen. Ja? Dan zijn dit je alternatieven.

[UPDATE 11:45 uur: De 'punt' die Flitsmeister zet slaat op de Flitsmeister DOT, een apparaatje dat je op je dashboard kunt bevestigen en dat je via licht- en geluidssignalen op de hoogte houdt van belangrijke informatie onderweg].


Je kunt natuurlijk zonder flitsmelder rijden, maar vooral wie veel kilometers aflegt, loopt daarmee ook het risico op forse boetes (rijd je buiten de bebouwde kom 20 kilometer te hard en word je geflitst, dan tik je bijvoorbeeld al 243 euro af – exclusief 9 euro administratiekosten). Geen zin meer in Flitsmeister? Gelukkig zijn er voldoende andere applicaties die je helpen om boetes te voorkomen en veilig door het verkeer te navigeren.

Navigatie met flitsinformatie

Waze is voor veel weggebruikers de meest logische opvolger. Net als bij Flitsmeister draait deze app (iOS | Android) volledig op de community. Gebruikers melden zelf files, ongevallen en flitsers, waardoor de informatie vaak actueler is dan bij statische systemen. Het grote voordeel is dat Waze ook slimme routes berekent op basis van live verkeersdata. Een nadeel kan de drukke interface zijn, zeker in het strakke design dat Flitsmeister hanteerde.

Google Maps is de meest toegankelijke optie, aangezien vrijwel elke smartphonegebruiker de app (iOS | Android) al heeft geïnstalleerd. Sinds enkele jaren toont Maps ook flitsers en de maximumsnelheid, al is de focus hier minder scherp op gericht dan bij gespecialiseerde apps. De meldingen komen vaak wat later binnen omdat Google een hogere drempel hanteert voor verificatie. Voor wie enkel de belangrijkste waarschuwingen wil ontvangen zonder al te veel poespas, blijft dit echter een solide keuze.

©MuhammadFadhli - stock.adobe.com

Vergeet de ANWB niet

Een alternatief dat vaak over het hoofd wordt gezien voor flitsmeldingen, maar dat enorm compleet is, is de ANWB Onderweg-app. Deze applicatie (iOS | Android) is niet alleen handig voor navigatie, maar biedt ook een zeer betrouwbaar overzicht van flitsers op de Nederlandse snelwegen en N-wegen. De kracht van deze app zit in de integratie van alle ANWB-diensten. Zo zie je direct de actuele benzineprijzen van stations in de buurt, kun je laadpalen vinden en regelt de app je parkeertransacties.

Mocht je onverhoopt toch stil komen te staan, dan kun je via de app direct hulp inschakelen van de Wegenwacht. De app stuurt dan automatisch je exacte locatie door. Een handige keuze dus voor wie alle belangrijke verkeersinformatie op één plek wil hebben. Ook deze app ondersteunt (net als Waze en Google Maps)  Apple CarPlay en Android Auto, waardoor je de informatie veilig op je autoscherm bekijkt.

©Postmodern Studio - stock.adobe.com

Alternatieven genoeg

Welke app je uiteindelijk ook kiest, het loont de moeite om er een paar uit te proberen tijdens je dagelijkse ritten. Wat voor de één een overzichtelijke interface is, kan voor de ander juist afleidend werken. Nu de toekomst van Flitsmeister onduidelijk is, is dit het ideale moment om te ontdekken welke 'digitale bijrijder' het beste bij jouw rijstijl past.